Direnç,rezistans,elektrostatik

Direnç,rezistans,elektrostatik

Direnç (rezistans), ENERJİ tüketimine yolaçan bir hareketi engelleyen etmen olarak tanımlanabilir Birçok fizik sisteminde, herhangi bir hareketin ortaya çıkması için, o sisteme bir fiziksel etki uygulanması gerekir Sözgelimi, mekanikte cisimlerin, elektrikte elektronların hareketi, bir dış etmen sonucu ortaya çıkar
Ne var ki, uygulanan fiziksel etki, sonsuz hareket sağlamaz Sistemin içinde bu harekete karşı koyan etmenler vardır

Elektriksel direnç:

Bir metale elektromotor kuvvet (emk, birimi volt) uygulandığında, elektriğin İLETİM'i söz konusudur Elektriksel iletim, bir madde içinden, negatif yüklü ELEKTRON'ların hareketi sonucu, bir elektrik akımı geçmesi demektir
Bir iletkenden elektrik akımı, sınırsız serbestlikte geçmez Hareket eden elektronlar ile maddenin atomları arasındaki çarpışmalar, elektron akımını engeller Bu olaya elektriksel direnç adı verilir Maddelerin elektron akışını engelleme derecesi farklıdır ve bu özellikleri özdirençleriyle (rezistivite) ölçülür
Bir iletkenin, sözgelimi bir metal telin direnci, metalin özdirencine, uzunluğuna ve en kesitine bağlıdır Direnç, telin boyuyla doğru, en kesitiyle ters orantılıdır Arı metallerin dirençleri, sıcaklığa da bağlıdır ve sıcaklık arttıkça direnç de artar
ALTERNATİF AKIM devresinde görülen direnç özelliğine, empedans adı verilir Bu kavram, yukarda sözü edilen dirençten başka, kapasitif ve indüktif reaktansları da (Bk ELEKTRİK DEVRESİ) kapsar
1826 yılında OHM, değişmez sıcaklıkta bir iletkenden geçen akımın, uygulanan gerilimle orantılı olduğunu buldu Bu orantı katsayısına (gerilim bolü akım), elektrik devresinin direnci ya da (alternatif akım kullanılıyorsa) empedansı adı verilir
Bazı çok düşük sıcaklıklarda, iletkenlerin direnci de azalır, hattâ yok olur Buna ÜSTÜN İLETKENLİK denir

Magnetik direnç (relüktans) :

Bir maddenin mıknatıslanması, bu maddenin içinden magnetik alan çizgileri ya da magnetik akı geçtiğini gösterir Belirli bir magnetik alanın oluşturacağı mıknatıslanmanın şiddeti, maddeye göre değişir Bu özellik, ortamın magnetik duyarlığı'y\a Ölçülür
Bir ortamda mıknatıslanma, elektrik alanının etkisi (ELEKTROMAGNETİZMA ya da başka bir magnetik alanın etkisi), yani magnetik indüksiyon yoluyla oluşabilir Ortamın mıknatıslayıcı etkiye gösterdiği tepkiye, o maddenin magnetik geçirgenliği adı verilir Magnetik bir ortamı tanımlamak için, çoğunlukla onun bağıl geçirgenliği belirtilir Bağıl geçirgenlik, aynı magnetik alanın ortamda oluşturduğu akı yoğunluğunun, vakumda ya da havada oluşturduğu akı yoğunluğuna oranıdır
Elektrik devrelerindeki elektromotor kuvvet gibi, magnetik akıyı oluşturan olay da magnetomotor kuvvet diye anılır Magnetomotor kuvvetin, oluşan magnetik akıya oranına, devrenin relüktansı denir

Elektrostatik direnç:

îki metal levhanın arasına elektriği kötü ileten bir madde, yani bir YALITKAN yerleştirilirse, bir KONDANSATÖR elde edilir Metal levhaların farklı potansiyelde bulunmaları ise, elektrik yükünü depolayan bir sistemin oluşmasına yolaçar ve yalıtkanın içinde bir elektrik alanı oluşur
Bir maddenin, içinde oluşan elektrik alanının etkinliğini belirleyen Özelliğine, o maddenin yalıtkanlık değişmezi adı verilir
Kondansatörlerin içindeki elektrik alanının şiddeti, levhalar arasındaki potansiyel farkının, aradaki uzaklığa oranıdır ve birimi volt/metre'dir Elektrik akısı, levhalardaki karşıt işaretli yükler arasında oluşan kuvvettir Akı yoğunluğu ise, yük farkının metal levhaların yüzeyine oranıdır ve birimi coulomb/nr' dir
Maddelerin yalıtkanlık değişmezi, akı yoğunluğunu, akıyı oluşturan alan şiddetine bölme yoluyla bulunur Maddeleri birbirine oranlamak" için çoğunlukla bağıl yalıtkanlık değişmezleri kullanılır Bu da, levhalar arasında söz konusu madde bulunduğu zaman ortaya çıkan sığanın, arada yalnız hava varken ortaya çıkan sığaya oranıdır

Mekanik direnç (sürtünme):

Birbirine dokunan iki yüzeyden biri hareket ettiği zaman, bu yüzeyler ne kadar düzgün olursa olsun, aralarında her zaman hareketi engelleyen bir direnç bulunur
Yüzeydeki pürüzlerin birbirine takılması sonucu ortaya çıkan bu engellemeye, SÜRTÜNME adı verilir Mekanik bir sisteme, iki yüzey arasında hareket oluşturma amacıyla kuvvet uygulanırsa, buna karşı, büyüklüğü yüzeylerin cinsine bağlı olan sürtünme kuvveti ortaya çıkar Hareket oluşmadan hemen önceki değere, sürtünme kuvvetinin sınır değeri denir Sistem harekete geçtikten sonra, bu hareketin sürdürülmesi için daha az kuvvet yeterlidir Bu durumda da, yenilmesi gereken kuvvet, kayma sürtünmesi ya da dinamik sürtünme kuvvetidir
İki yüzey arasındaki sürtünmeyi yenmek için gereken kuvvet, bu yüzeyleri birbirine bastıran kuvvetle orantılıdır Bu kuvvetlerin oranı, o yüzey çifti için sürtünme katsayısını verir

Akışkanlarda direnç (viskozite):

Sıvı ya da gazlar hareket halindeyken, bu harekete karşı koyan iç sürtünme kuvvetleri ortaya çıkar Akışı engelleyen bu dirence VİSKOZİTE denir Sıvının kolay akması, viskozitesinin (ağdalılık) düşük olduğunu gösterir Yağ gibi daha zor akan sıvıların viskozitesi yüksektir Sıvıların viskozitelerini karşılaştırmak için kullanılan viskozite katsayısı, elektriksel özdirencin karşıtıdır
Sıvılardaki iç direnç hareketleri, dıştan gelen her türlü kuvvete karşı koyan, moleküllerarası kohezyon kuvvetlerinin sonucudur Sıvı moleküllerin, ısıtıldıkları zaman kinetik enerjileri artar ve kohezyon kuvvetleri azalır Yani, sıvının sıcaklığı yükselince, viskozitesi azalır Gazlarda ise viskozite, gaz moleküllerinin farklı hızlarla hareket etmesinden doğar Gaz ısıtılınca moleküllerin hareketi artacağından, gazın viskozitesi de yükselir
Sıvılardaki iç sürtünme kuvvetleri, katılar arasındaki mekanik sürtünme kuvvetlerinden çok daha küçüktür Bu yüzden, katı yüzeylerin arasına çok ince sıvı tabakaları sürülerek, mekanik sürtünme azaltılabilir Bu işleme YAĞLAMA denir

Direncin önlenmesi:

Fiziksel bir etkinin bir hareket oluşturması sonucu, bir iş yapılmış olur İş için enerji gereklidir Ancak, verilen enerji, istenen etkiyi ya da hareketi sağlamadan önce, harekete karşı koyan direnci yenmelidir Yani, verilen enerjinin istenilen
sonucu sağlamak için, gereken enerjiden daha büyük olması gerekir Aradaki fark, sistemin direncini yenmede kullanılır
Direnci yenmek için kullanılan enerji, çoğunlukla başka bir biçime dönüşür İçinden elektrik akımı geçen bir telde ısı ile ışık oluşmasının ve mekanik sürtünmeyle ısı açığa çıkmasının nedeni budur